мануел

  • Започнете
  • Ръководство за блоги
  • Форум
  • Уроци
  • Климат
  • Влизам

Ограничени ресурси, нарастващо потребление

Това е носо видео на научната култура от Себастиан Ейрас, Антиа Пас и Лойола Силва.

Колтан

  • 1 Употреба на колтан
  • 2 Производство
  • 3 Проблеми
  • 4 решения

Употреба на колтан

Основното приложение на тантал13 е да се създадат кондензатори в електронно оборудване. Основното предимство на този елемент в кондензаторите е, че той има висока обемна ефективност, която позволява намаляване на размера, висока надеждност и стабилност в широк температурен диапазон (-55ºC до 125ºC). Тези характеристики означават, че кондензаторите, направени от други материали като керамика, не могат да се сравняват с него. Без да оставя електрониката, танталът може да се прилага и за направата на мощни резистори. Освен в електрониката, потреблението на тантал се е увеличило в металните сплави, в химикалите и карбидите. Съдържащите тантал метални сплави на нива между 2% и 12% се използват в авиационни двигатели, в статични турбини, използвани за генериране на енергия и в ядрени реактори. Също така се използва в хирургическа стомана, както и за покриване на човешки протези, тъй като не реагира и не дразни телесните тъкани.14 Освен това, неговата устойчивост и уникалните му физико-химични свойства го правят привилегирован като бъдещ материал за извънземна употреба в Международна космическа станция и бъдещи космически платформи и бази

Вътре в смартфон можем да намерим следните приложения за тантал: 16

  • Размерът на днешните батерии драстично е намалял спрямо батериите отпреди 10 години, благодарение на способността на тантала да задържа висок електронен заряд в много малки обеми.
  • Танталовият оксид се използва за направата на по-тънки и по-малки обективи на камерата.
  • Танталът помага да се контролират високо проводимите материали и помага за бързото преминаване на сигналите през устройството.
  • Микропроцесорът също има тантал, тъй като действа като бариера за поддържане целостта на транзисторите в самия чип.

По отношение на ниобия той се използва в метални сплави с приложения в аеронавтиката, въпреки че има още едно много интересно свойство, свръхпроводимостта, което позволява създаването на много мощни електромагнити, които се използват в устройствата за магнитно резонансно изобразяване и в ускорителите на частици.

Производство

През 2008 г. приблизително 71% от световните доставки на тантал идват от прясно добит материал, 20% от рециклиране, а останалото от калаена шлака и инвентар.17 Основните производители на колтан до 2009 г. са Австралия, Бразилия, 18 Канада, Демократична република на Конго и други африкански държави. Танталът се произвежда и в Тайланд и Малайзия, макар и не от колтан, а благодарение на страничен продукт от калай.

Други страни като Саудитска Арабия, Египет, Уганда, Гренландия, Китай, Мозамбик, Обединеното кралство, Финландия или Афганистан 19 могат да започнат експлоатацията на бъдещи мини, ако перспективите им в търсенето на колтан са успешни. През 2009 г. правителствата на Колумбия и Венецуела обявиха откриването на значителни запаси от колтан20

Според Геоложката служба на САЩ (USGS) през 2013 г. световното производство на колтан възлиза на 590 метрични тона добит тантал, което нарежда Руанда като най-големия производител (150 т), следвана от Бразилия (140 т), Демократична република Конго (110 т) и Канада (50 т). Според самата USGS, пикът на производство в световен мащаб е настъпил през 2002 г. с добити 1470 метрични тона. Агенцията не включва Китай, Казахстан или Русия в своите оценки поради недостига и несигурността на данните, въпреки факта, че тези страни значително са увеличили търсенето на този материал през последните години.21

Между 1990 г. и 2009 г. Австралия е безспорно най-големият производител на колтан в света, с производствена квота, която достига 75,9% (1995 г.), но тази страна достига своя пик на производство през 2002 г. с около 940 метрични тона добит и през 2009 г. производството му е по-малко от 10% (81 т) от производството през 2002 г., производството през 2012 и 2013 г. е спаднало до нула. Бразилия е вторият по големина производител от 1990 г. насам - с пик на производство през 1998 г., добит е 310 метрични тона - въпреки че, за разлика от Австралия, тя поддържа стабилно производствено количество, макар и в спад. Канада беше третият по големина производител през 90-те години, въпреки че от 21-ви век тя беше надмината, с изключение, от Демократична република Конго, която с възходи и спадове увеличава производството си до 110 метрични тона, добити през 2013 г. (приблизителни оценки), които представляват около 19% от световното производство на колтан.21 Тези цифри вероятно са значително по-високи поради факта, че страни, граничещи с Конго, като Уганда или Руанда, ежегодно крадат значителни количества колтан от страната, които изнасят, сякаш е добит на техните територии

Проблеми

Конгоански войници през 2001 г., по време на Втората война в Конго, конфликт, чийто спусък (наред с други) беше експлоатацията и контролът на съществуващите находища на колтан в Демократична република Конго

Според мнението на мнозинството Демократична република Конго държи 80% от световните резерви на колтан. Тъй като този минерал се счита за силно стратегически невъзобновяем ресурс, в Конго от 1998 г. се води война за контрол на находищата. Според ООН, Руандийската патриотична армия е създала структура за наблюдение на копаещата дейност в Конго и улесняване на контактите със западни бизнесмени и клиенти. Минералът се прехвърля в Руанда, където се преработва, преди да бъде изнесен. Крайните получатели са САЩ, Германия, Холандия, Белгия и Казахстан. Тази война, пряко свързана с експлоатацията на този минерал, хвърля баланс от над 5,5 милиона жертви, което е най-големият брой смъртни случаи след Втората световна война.

Руанда и Уганда са обвинени в различни международни доклади за ограбване и трафик на тези минерални богатства от Конго. Тъй като няколко западни държави са основните бенефициенти, икономическата и военна помощ продължава по време на конфликта. Подписани са планове за подкрепа и сътрудничество между Съединените щати и тези две страни, които освен че се обогатяват с минералния трафик, виждат как част от външните им дългове се анулират и се разглеждат като модели на икономическо развитие в региона. Сред най-важните компании с интереси в региона, Американски минерални полета, в която Джордж Х. У. Буш, бивш президент и баща на бившия президент на САЩ Джордж Буш, има забележителни интереси.25 През годините, които изминаха до днес, две страни са водили войната: от една страна, Руанда, Уганда и Бурунди, подкрепена от кредитите на САЩ и МВФ и Световната банка, а от друга страна Ангола, Намибия, Зимбабве, Чад и милициите Хуту и ​​Май Май.26

Експлоатацията на колтан, особено в Конго, предизвика различни противоречия относно възможните последици на социално и екологично ниво. Експлоатацията на този ресурс е подхранила въоръжени конфликти между местни фракции, подкрепени в някои случаи от чужди правителства като Уганда. Това поражда морална дилема, подобна на тази при търговията с военни диаманти. Други опасения, произтичащи от добива на колтан, преминават през трудовата експлоатация на работниците, които участват в него, или унищожаването на екосистемите, тъй като основните находища съвпадат с местообитанията на горилите, застрашени от изчезване.

Окупацията на Руанда в Източно Конго означава, че Демократична република Конго не е в състояние да използва този ресурс в своя полза. Неотдавнашен доклад на Съвета за сигурност на ООН съобщи, че голямо количество от този минерал се експлоатира незаконно и се пренася през границите от милиции от съседните Уганда, Бурунди и Руанда. Смята се, че руандийската армия е реализирала печалба от най-малко 250 милиона долара за около 18 месеца продажби на колтан. Тези оценки обаче са трудни, тъй като Руанда има свои собствени находища на колтан, което прави минерала, придобит чрез контрабанда, труден за идентифициране.

Контрабандата на Колтан също е определена като най-големият източник на доходи за конгоанската военна окупация. Поради нарастващия обществен натиск, някои производители на електроника са решили да отстранят тази част от света като източник на колтан и да се обърнат към други източници.27 28

Правителствата на трите държави, определени от ООН като контрабандисти на колтан, отрекоха да са замесени. Австрийският журналист Клаус Вернер документира връзките между мултинационалните компании и незаконния трафик, тъй като тези компании ще финансират партизаните, които търгуват с колтан.

Решения

Един материал, открит сравнително наскоро, е графенът. Въпреки че е синтезиран за първи път през 2004 г., едва през 2010 г. издига популярността си, че изследователите Андрей Гуейм и Константин Новосиолов получават Нобелова награда за физика. Все още е твърде рано да се каже, че графенът ще замести колтан, но сред многото свойства, които този материал притежава, някои, които са интересни за нашия случай, е, че той има способността да се самоохлажда, провежда електричество по-добре от всеки друг известен метал, той е много устойчив, изобилен и икономичен. Всички тези свойства ще направят възможно създаването на много по-трайни батерии. Ще бъдат създадени ултракондензатори, които могат да бъдат десет пъти по-трайни и да се зареждат за много по-малко време. Според прогнозите това може да се комерсиализира през следващите 5-10 години, 30 следователно основното приложение на тантал може да се извърши и с графен.